钢结构建筑的应用及在我国的发展趋势

钢结构建筑的应用及在我国的发展趋势曹体礼　刘而继/山东科技大学󰀡建筑与土木工程学院　山东青岛　266590袁祥明/中国建筑第八工程局有限公司天津分公司　天津　300400摘　要：本文详细介绍了钢结构在国内外建筑行业的发展概况，提出钢结构建筑的工厂化是未来我国钢结构建筑发展的主要方向。关键词：钢结构建筑；应用；发展；工厂化引言随着时代的不断发展，钢结构正在逐渐代替以砖石、钢筋混凝土为主的传统材料，被广泛应用于工业和民用建筑，特别是在当下可持续发展为主题的环境下，钢结构建筑更符合时代主题，所以更值得去学习和研究。1钢结构建筑的发展概况1.1钢结构在国外建筑中的应用钢结构建筑在欧美等国家应用较早。自欧洲工业革命后，国外钢铁冶炼技术得到了飞速的发展，并被逐渐应用到建筑领域，而且应用范围和数量也在不断增长。据统计英国、美国、德国等国家钢结构建筑的用钢量已占年产钢材总产量的30%以上，采用钢结构建造的建筑面积已经占到其全国总建筑面积的40%以上[1]。当今时代钢结构建筑的发展与应用被越来越多的国家所重视，特别是以钢结构来建造的高层和超高层的民用住宅、安全性能更高的大跨度桥梁等。同时钢结构建筑的发展水平也成为衡量一个国家或地区的经济，科学技术等方面整体综合实力的重要标志之一。1.2钢结构在国内建筑中的应用我国钢结构建筑的发展历史悠久，早在春秋时期就已经掌握了人工冶炼技术，是世界上最早将钢铁应用到建筑领域中的国家之一，并取得了卓越的成就，但与国外相比还有很大差距。新中国成立后，我国钢结构建筑的发展经历了发展初盛时期、发展迟缓时期、发展迅速时期。第一个阶段是新中国成立后的发展初盛时期，在20世纪50年代至60年代，在前苏联援建项目的帮助下，使得我国的钢结构建筑得到了快速的发展，在较短的时间内建造了大批的钢铁冶炼工厂，如如鞍山钢铁厂，武汉钢铁厂、大连造船厂等。与此同时还在全国范围内成立了大批的工业设计院，进行人才培养和储备，这些都为我国后来的工业化发展打下了坚实的基础。第二阶段是发展迟缓时期，在20世纪60年代至70年代，由于我国的钢铁产量和技术工艺不能满足国家大规模建设的需要，同时国家提出的“节约钢材”的政策，使得钢结构工程数量大大减少，这些原因使得我国钢结构建筑的发展受到阻碍。第三阶段是发展迅速时期，我国的钢结构在建筑业的应用到了前所未有的发展。从20世纪80年代改革开放以后，随着经济技术的飞速发展，我国的钢铁产量逐年增长，成为了产品性能和规格基本上可以满足工程建设的需要。最近几年，在北京、上海、广州等城市建造了一大批超高层钢结构建筑，例如中国尊大厦，上海世贸中心，广州塔等钢结构建筑，同时轻钢结构住宅也在全国各地有了较大范围的普及。给钢结构建筑的发展带来了很大的机遇，随着我国经济和科学技术的不断发展，钢结构建筑必将得到更快、更好的发展，我国与世界发达国家在钢结构建筑方面的差距将会逐渐减小。2我国钢结构建筑的发展

2.1钢结构建筑发展较为成熟的方面

2.1.1轻钢结构目前发展最快

轻钢结构包括门式钢架、压型钢板壳等结构，在工程建设中轻钢结构与传统钢结构相比，具有轻质高强的优

2018.05 |29

Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.住宅产业化点，适合工厂化大批量生产，被广泛应用于工业厂房和民用住宅的建设，是目前发展最快的一个方向。我国从20世纪80年代开始大规模建设轻钢结构建筑，近年来轻钢结构建筑的建设技术日渐成熟，其中最有代表性的是1998年在北京西郊机场建成的72󰀁m跨的门式刚架机库是目前国内跨度最大的一个。已建成的压型钢板拱壳结构的建筑面积]达200万m2。每年的增长量约为60万m2󰀁，门式刚架结构的建筑面积达60󰀁0万m2，每年的增长量[7~9]约为70万m2[2]，可看出轻钢结构在我国的发展前景十分广阔。2.1.2高层钢结构建筑近年来发展迅速随着钢结构技术的日渐成熟，我国在高层钢结构建筑领域有了很大的进步，在改革开放之后，我国相继建造了一批钢结构高层建筑，其中京广中心以208米的高度成为当时我国最高的建筑。在上个世纪90年代建成的上海金茂大厦为88层、高420󰀁m，是当时国内最高的建筑，成为当时上海的地标性建筑。之后又建造了上海环球金融中心为94层、高466󰀁m，又刷新了我国高层钢结构建筑的记录，这些超高层建筑的建成充分说明了，我国高层钢结构建筑的建设工艺逐渐成熟，与发达国家的差距不断缩小。2.1.3大跨度钢结构建筑应用广泛大跨度钢结构主要有网架式、网壳式和悬索式三种结构形式。大跨度钢结构具有跨度大、钢板厚度大等优点，使得结构刚度和稳定性大大增强，同时可以满足设计师对建筑外形的一些独特要求。近年来我国的大跨度钢结构主要应用于大空间公共和民用建筑中的体育馆、影剧院、展览中心及工业建筑中的大跨度厂房等。目前全国已建成的各类网架、网壳结构约10󰀁000余幢，其中网壳结构占4%左右，约为4󰀁00余幢，总建筑面积约1󰀁200万m2，年增长建筑面积为80󰀁-100万m2[3]，而且我国网壳、网壳结构的生产厂超过100家。2018年武汉正在建设的光谷之星项目将1500多吨，高9.9米、宽18米、长76.5米的钢结构连廊整体提升至离地73.6米高空的，创下中国高层建筑钢结构连廊整体提升跨度之最。大跨度钢结构的其他结构形式如悬索结构、斜拉结构及索膜结构等，在国内应用也较为广泛。2.2钢结构建筑工厂化发展钢结构建筑工厂化就是钢结构构配件件在工厂制作加工，进行大规模成批量生产，并根据需求对加工构件进行订制生产，在施工现场完成构件的快速组装，提高了生产效率、节约工期。钢结构建筑工厂化发展的时代要求。近年来面我国所面临的环境问题日益严重，据统计建筑垃圾的数量已经占到城市垃圾总量的30%-40%[4]，而且呈逐年上升趋势，另外我国对建筑垃圾的处理技术还不成熟，对环境造成的危害将无法估量，所以更应该采用新型的建筑方式代替传统砖石、钢筋混凝土建筑结构形式。钢结构作为近年来应用较为广泛的结构符合绿色环保建筑的要求，应该大力发展钢结构建筑作为未来建筑业的发展方向。我国钢结构建筑工厂化发展的优势，目前国内钢结构制造业具有完备的制造技术甚至领先于国际的发明创造，加工装备都已配套。从事钢铁加工的工厂越来越多，钢铁的冶炼技术得到不断的创新和发展策上也给予了越来越多的支持，这些都为钢结构建筑工厂化发展提供了基础。[5]，同时国家在政结语通过上文分析可知，钢结构作为一种绿色环保建筑，更符合我国的国家政策，更贴近可持续发展的主题，钢结构建筑在我国的发展前景更加广阔，应该通过全行业的共同努力提高我国钢结构建筑的发展水平，实现钢结构建筑的快速发展，在国际上做钢结构建筑的领军人。参考文献󰀡[1]蔡玉春，钢结构住宅产业化的现状与进展[M].钢结构，2005.（1）:79-83.[2]肖亚明，我国钢结构建筑的发展现状及前景[M].安徽:合肥工业大学学报.2003.（1）:111-116.[3]项凯，陆洲导，余江滔，张克纯，钢筋混凝土网壳结构加固技术研究[M].北京：工业建筑，2008（1）：110-113.

[4]曹万林；刘强；张建伟；张亚齐；尹海鹏，再生混凝土低矮剪力墙抗震试验及分析[M].北京:北京工业大学学报,2011.（3）:409-417.[5]王冬明，唐楚发，浅谈钢结构建筑的工厂化发展趋势[C].中国建筑金属结构协会钢结构分会年会和建筑钢结构专家委员会学术年会.2014.

30 | CHINA HOUSING FACILITIES

Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.